CN110981988B - 一种褐藻糖胶的提取方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于多糖提取技术领域，具体涉及一种褐藻糖胶的提取方法及其应用。所述方法包括粗提和提纯，所述粗提过程为将原材料粉碎，用醋酸水溶液先浸泡提取，过滤，保留滤液，并将滤饼在醋酸水溶液中加热至30‑40℃搅拌二次提取，过滤，将两次滤液合并，调至中性，进一步加入乙酸乙酯萃取，其中有机层提取了色素，分离的水层用乙醇沉淀法，获得褐藻糖胶的粗提物。本发明提供的技术方案在粗提阶段，在较温和的温度和pH值条件下最大限度避免了褐藻糖胶的破坏，硫酸盐含量较高，另外在粗提阶段进行了脂溶性特别是色素物质的萃取，这一操作不仅使得褐藻多糖得率有所提升，并且为褐藻黄素的回收利用提供了可能，增加了原材料的综合利用度。

Description

一种褐藻糖胶的提取方法及其应用
技术领域
本发明属于多糖提取技术领域，具体涉及一种褐藻糖胶的提取方法及其应用。
背景技术
褐藻糖胶成分仅限于是萃取自褐色藻类的黏滑部分，有许多种不同的褐藻糖胶，如萃取自海带，裙带菜孢子叶和海蕴的褐藻糖胶等。根据最近的研究显示，许多褐藻糖胶的生物活性都已经被披露，例如“抗癌作用，“降低胆固醇”“降血压”和“抗病毒”等作用。在化学分子的结构上褐藻糖胶是高分子的多醣体，是硫酸岩藻醣组成，除此之外，褐藻糖胶的醣链还有半乳糖，甘露糖，木糖和醣醇酸。
褐藻糖胶提取法主要有酸提法、水提法和盐提法，新近发展的提取方法主要有超声波、微波辅助提取法和酶辅助提取法。由于褐藻糖胶的活性与其分子量、单糖组分、硫酸盐含量和硫酸酯基的组成有关，在分离过程中容易造成硫酸盐的损失以及目标化合物结构的转变，因此褐藻糖胶的提取分离方法尤为关键。
另外，褐藻糖胶的提取原料中存在大量脂溶性色素，这种色素在提取过程中需要对中间体进行脱色处理，或者控制色素的析出，色素一般溶于乙醇，因此目前是通过多次醇沉醇洗的纯化过程中脱色，但醇纯对多糖的选择性差，反复沉淀会致使褐藻糖胶损失较大。
发明内容
本发明提供了一种褐藻糖胶的提取方法及其应用，用以解决目前提取方法中色素去除的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：所述褐藻糖胶的提取方法，其包括粗提和提纯，所述粗提过程为将原材料粉碎，用醋酸水溶液先浸泡提取，过滤，保留滤液，并将滤饼在醋酸水溶液中加热至30-40℃搅拌二次提取，过滤，将两次滤液合并，调至中性，进一步加入乙酸乙酯萃取，其中有机层提取了色素，分离的水层用乙醇沉淀法，获得褐藻糖胶的粗提物。
在较低温度下提取褐藻糖胶可以避免高温强酸导致的破坏，提高了褐藻糖胶的提取率，另外在析出前，通过乙酸乙酯对其中脂溶性物质进行提取，一方面可有效去除原材料中的色素，防止色素的析出，可以降低后续纯化过程的难度提高提取率，另一方面可将有机层中营养物质加以回收利用。
可选地，所述醋酸水溶液的pH值为4-5。
可选地，所述乙酸乙酯与滤液的体积比为1:(2-20)，优选1:(3-8)。
可选地，浸泡提取时间为3-5小时，加热搅拌二次提取的时间为1-2小时。
可选地，还包括色素回收，具体为将二次过滤的滤饼用乙酸乙酯浸提1或2次，浸提时间30-60min，然后将浸提液与所述有机层合并，浓缩后通过柱层析法回收褐藻黄素。
褐藻中含有褐藻黄素，是褐藻中重要天然活性成分，有研究表明其具有抗癌、抗炎、抗氧化和预防肥胖等作用。
可选地，所述原材料为海带，裙带菜孢子叶和海蕴中的一种或多种混合物。
可选地，所述提纯是指所述褐藻糖胶的粗提物通过无水乙醇沉淀、季铵盐沉淀或溶剂萃取法进一步提纯褐藻糖胶。
可选地，所述提纯具体包括如下步骤：用氯化钙水溶液溶解所述褐藻糖胶的粗提物，加入等体积无水乙醇使褐藻糖胶沉淀出来，过滤后用无水乙醇洗涤3次，干燥后得提取的产品。
可选地，所述氯化钙水溶液中氯化钙的浓度为5-10％wt。
本发明还提供了一种具有保健功能的食品，所述具有保健功能的食品中含有上述方法中制备的褐藻糖胶和/或褐藻黄素。
本发明提供的技术方案在粗提阶段，在较温和的温度和pH值条件下最大限度避免了褐藻糖胶的破坏，硫酸盐含量较高，另外在粗提阶段进行了脂溶性特别是色素物质的萃取，这一操作不仅使得褐藻多糖得率有所提升，并且为褐藻黄素的回收利用提供了可能，增加了原材料的综合利用度。
具体实施方式
为了便于理解，下面结合实施例阐述所述褐藻糖胶的提取和纯化方法，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本实施例中所用原材料除特殊说明均为市售常规商品，所用加工技术除特殊说明均为本领域通用技术。
实施例1
步骤一，粗提：将100g干海带剪碎，用pH值为4的醋酸水溶液先浸泡3小时，料液质量比为1:3，过滤，保留滤液，将滤饼在pH值为4的醋酸水溶液中加热至30℃搅拌2小时，料液质量比为1:3，过滤，将两次滤液合并，调至中性，然后加入乙酸乙酯，所述乙酸乙酯与总滤液量的体积比为1:4，萃取，分离获得有机层和水层，减压浓缩水层，采用70％乙醇沉淀，静置、离心，沉淀过滤得褐藻糖胶的粗提物；
步骤二，提纯：将褐藻糖胶的粗提物用10％wt氯化钙水溶液溶解，加入等体积无水乙醇使褐藻糖胶沉淀出来，过滤后用无水乙醇洗涤1次，干燥后得产物；
步骤三，色素回收：将步骤一中第二次提取后的滤饼，料液比为10ml/g用乙酸乙酯浸提2次，每次浸提时间30min，然后将浸提液与步骤一的有机层合并，浓缩后通过柱层析法回收褐藻黄素30.7mg，褐藻黄素在450nm处具有最大吸收峰。
实施例2
步骤一，粗提：将100g干裙带菜孢子叶剪碎，用pH值为5的醋酸水溶液先浸泡3小时，料液质量比为1:3，过滤，保留滤液，将滤饼在pH值为5的醋酸水溶液中加热至30℃搅拌1小时，料液质量比为1:3，过滤，将两次滤液合并，调至中性，然后加入乙酸乙酯，所述乙酸乙酯与总滤液量的体积比为1:6，萃取，分离获得有机层和水层，减压浓缩水层，采用70％乙醇沉淀，静置、离心，沉淀过滤得褐藻糖胶的粗提物；
步骤二，提纯：将褐藻糖胶的粗提物用8％wt氯化钙水溶液溶解，加入等体积无水乙醇使褐藻糖胶沉淀出来，过滤后用无水乙醇洗涤2次，干燥后得产物；
步骤三，色素回收：将步骤一中第二次提取后的滤饼，料液比为10ml/g用乙酸乙酯浸提1次，每次浸提时间60min，然后将浸提液与步骤一的有机层合并，浓缩后通过柱层析法回收褐藻黄素28.6mg，褐藻黄素在450nm处具有最大吸收峰。
实施例3
步骤一，粗提：将100g干海带剪碎，用pH值为5的醋酸水溶液先浸泡5小时，料液质量比为1:3，过滤，保留滤液，将滤饼在pH值为5的醋酸水溶液中加热至35℃搅拌2小时，料液质量比为1:3，过滤，将两次滤液合并，调至中性，然后加入乙酸乙酯，所述乙酸乙酯与总滤液量的体积比为1:3，萃取，分离获得有机层和水层，减压浓缩水层，采用70％乙醇沉淀，静置、离心，沉淀过滤得褐藻糖胶的粗提物；
步骤二，提纯：将褐藻糖胶的粗提物用6％wt氯化钙水溶液溶解，加入等体积无水乙醇使褐藻糖胶沉淀出来，过滤后用无水乙醇洗涤1次，干燥后得产物；
步骤三，色素回收：将步骤一中第二次提取后的滤饼，料液比为10ml/g用乙酸乙酯浸提2次，每次浸提时间60min，然后将浸提液与步骤一的有机层合并，浓缩后通过柱层析法回收褐藻黄素38.5mg，褐藻黄素在450nm处具有最大吸收峰。
对比例1
与实施例一的区别在于粗提步骤，具体为将100g粉粹的干海带，加入1L水，调pH值为2.5，于70℃水浴中搅拌提取2次，调节提取液至中性，减压浓缩，采用70％乙醇沉淀，过滤得褐藻糖胶的粗提物。
色素回收步骤是提取后的滤饼，按料液比为10ml/g用乙酸乙酯浸提2次，每次浸提时间30min，浓缩后通过柱层析法回收褐藻黄素。
对比例2
与实施例1的区别在于，浸提和升温搅拌提取后的滤液合并，调至中性，不经过乙酸乙酯萃取，直接减压浓缩水层，采用70％乙醇沉淀，静置、离心，沉淀过滤得褐藻糖胶的粗提物；
色素回收步骤是提取后的滤饼，按料液比为10ml/g用乙酸乙酯浸提2次，每次浸提时间30min，浓缩后通过柱层析法回收褐藻黄素。
实验数据
表1
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1 对比例2
褐藻多糖得率(％) 7.8 7.5 8.1 5.2 7.1
硫酸盐含量(％) 37.5 34.8 35.2 27.3 32.3
褐藻黄素(mg) 31.7 28.6 38.5 14.8 10.5
其中总多糖的检测方法为苯酚-硫酸法，硫酸盐的检测方法为明胶-氯化钡法，通过表1可以发现，本发明提供的技术方法提取的褐藻糖胶得率较高，具有活性的硫酸盐的流失少，并且实现了褐藻黄素的回收和利用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种褐藻糖胶的提取方法，包括粗提和提纯，其特征在于，所述粗提过程为将原材料粉碎，用pH值为4-5的醋酸水溶液先浸泡提取，过滤，保留滤液，并将滤饼在醋酸水溶液中加热至30-40℃搅拌二次提取，过滤，将两次滤液合并，调至中性，进一步加入乙酸乙酯萃取，其中有机层提取了色素，所述乙酸乙酯与滤液的体积比为1:（3-8）；进一步将二次过滤的滤饼用乙酸乙酯浸提1或2次，浸提时间30-60min，然后将浸提液与所述有机层合并，浓缩后通过柱层析法回收褐藻黄素，分离的水层用乙醇沉淀法，获得褐藻糖胶的粗提物。
2.根据权利要求1所述褐藻糖胶的提取方法，其特征在于，浸泡提取时间为3-5小时，加热搅拌二次提取的时间为1-2小时。
3.根据权利要求1所述褐藻糖胶的提取方法，其特征在于，所述原材料为海带，裙带菜孢子叶和海蕴中的一种或多种混合物。
4.根据权利要求1所述褐藻糖胶的提取方法，其特征在于，所述提纯是指所述褐藻糖胶的粗提物通过无水乙醇沉淀、季铵盐沉淀或溶剂萃取法进一步提纯褐藻糖胶。
5.根据权利要求4所述褐藻糖胶的提取方法，其特征在于，所述提纯具体包括如下步骤：用氯化钙水溶液溶解所述褐藻糖胶的粗提物，加入等体积无水乙醇使褐藻糖胶沉淀出来，过滤后用无水乙醇洗涤3次，干燥后得提取的产品。
6.根据权利要求5所述褐藻糖胶的提取方法，其特征在于，所述氯化钙水溶液中氯化钙的浓度为5-10%wt。
7.一种具有保健功能的食品，其特征在于，所述具有保健功能的食品中含有权利要求1-6任一所述褐藻糖胶的提取方法制备的褐藻糖胶和/或褐藻黄素。
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